JPS59174661A - 導電塗料用銅粉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は熱、湿度などの環境試験においても優れた導電
性が維持できる導電塗料用銅粉に関するものである。

現在、電子機器の電磁波防害（Ｅｌｏｃｔｒｏ　Ｍｃ＋
ｇｎｅｔｉｃＩｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ、　Ｍ４Ｉ）対
策としてプラスチック成形品に導電性を与え、電磁波シ
ールド機能をもたせる方法が種々行なわれている。プラ
スチック自身に導電性をもたせる方法は技術的に難しく
実用化にまだかなりの時間を要する。現在行なわれてい
る方法はプラスチック成形品の表面に導電性被膜を形成
する表面処理方法である。導電性被膜を形成する表面処
理方法としては亜鉛溶射、導電塗料、箔の貼り伺は、メ
ッキ、蒸着など種々あるが、加工に犬がかりな設備が必
要でなく、多くのプラスチック素材に適用でき、成形品
の形状や大きさに制約を受けずに行なわれる方法として
導電塗料による塗装が多くの利点を有している。

導電塗料による塗装は他の方法より加工性において多く
の利点を有しているが導電塗料のコストが高い欠点があ
る。カーボンまｆこはグラファイトを導電フィラーとし
、これに各種のバインダーを組合わせ１こ低価格゛の導
電塗料もあるが、導電性が。

１−１０−２Ω・−程度で電磁波ジ−ルート効果も少な
い。し１こかつて現在電磁波シールド用導電塗料に使用
している導電性フィラーとしては銀粉、銀−銅複合粉、
ニッケル粉が主である。銅粉は銀粉、ニッケル粉よりコ
ストが低く、初期の導電性、シールド効果においてニッ
ケル粉より良い特性を有する導電性フィラーであるが次
のような欠点を有するため使用できなかっ１こ。

１）銅粉を各種のバインダーに組合せて導電塗料にし１
こ場合、塗料中で銅粉が凝集し塗装ができなくなる。ま
１こ銅イオンの溶出により塗料の粘度が増侍し作業性が
悪くなる。

２）銅粉を使用した導電塗料を塗装しｔコ導電性被膜は
熱、湿度などの環境試験において、導電性が悪くなり、
導電性被膜が絶縁性被膜にまで変化してしまう。

銅粉に対して上記の欠点を防止するための銅粉の防錆処
理としてベンゾトリアゾール、トリルトリアゾール、Ｅ
、Ｉ酸塩、クロム酸塩およびこれに類するもののような
化学薬品による表面処理方法が行なわれている。しかし
ベンゾトリアゾール、トリルトリアゾールなどの有機イ
ンヒビターはその保護被膜が導電性を悪くする１こめ導
電塗料用銅粉の処理方法としては良くない。ＨＴｐ−酸
塩、クロム酸塩などによる保護被膜も銅粉が有する導電
性より悪くなるか若しくは電気絶縁体になり、導電塗料
用銅粉の保護被膜としては良くない。本発明者等は上記
の欠点を解決するために種々の実験を重ね１こ結果、塗
料化する前に電解銅粉の表面に有機チタネートを被覆す
れば良い結果が生じることを見出した。

即ち本発明は電解銅粉の表面に有機チタネートが被覆さ
れｊコ導電塗料用銅粉である。

本発明において電解銅粉とは電解により粉末状に析出し
て製造する銅粉であり、１００　ｊクロンより小さい粒
子で、見掛密度が１，５　ｆ／ｃｒｙ３より小さい樹枝
状の形状を有するものが好ましい。

粒子の大きさが１００　ｉクロンより大きければ均一な
塗装面を得ることができない場合がある。最適粒子径は
５０ミクロン以下である。

見掛密度が１．５９７・３より大きければ本発明の有機
チタネート被覆を行なっても熱、湿度などの環境試験に
おいて導電性維持が難しくなる場合があり、好ましくな
い。これは見掛密度が大きくなれば銅粉の形状が針状に
近い樹枝状から丸に近い樹枝状となり接触抵抗が多くな
り導電性が悪くなるためである。見掛密度が小さいほど
導電性は良くなり１．２ｇ／ｃｍ３より小さいものが最
適である。

本発明に用いる有機チタネートは加水分解され易い少な
くとも１つの基と、加水分解され難く、かつ親油性を示
す少なくとも１つの基とがチタンに結合してなるもので
ある。一般式はＲＯ−１’　ｉ　−Ｒ’３で示されるも
のであり、Ｒ９は１〜５の炭素数のアルコオキシ基で加
水分解性をｆ３’　ｌ／、Ｒ’は長鎖の非加水分解基で
ある。本発明において有機チタネートの具体例としては
イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプ
ロピルトリドデシルベンゼンスルホニルチタネート、イ
ソプロピルトリス（ジオクチルパイロホスフェート）チ
タネート、テトライソプロピルビス（ジオクチルホスフ
ァイト）チタネート、テトラオクチルビス（ジトリデシ
ルホスファイト）チタネート、ビス（ジオクチルパイロ
ホスフェート）オキシアセテートチタネート、トリス（
ジオクチルパイロホスフェート）エチレンチタネートな
どを挙げることができる。

電解銅粉の表面！こ被覆する有機チタネートの量は全重
量当り０．１〜１０重量パーセントを均一に被覆するの
が良い。有機チタネートの量は電解銅粉の比表面積によ
って変える必要があるが、０．１重量パーセント以下で
あると有機チタネートの効果が確実には得られず、塗料
中での銅粉の凝集、塗膜の熱・湿度などの環境試験にお
ける導電性が悪くなる場合がある。１０重量パーセント
以上添加しても有機チタネートの効果に差がなく、また
塗料の特　パ性、臭気など作業面で問題が生じ、さらに
処理した銅粉を長期間放置した場合、電解銅粉と有機チ
クネートが２層に分離するなど好ましくない結果を生じ
ることがある。最適添加量は０２〜２重量パーセントで
ある。

、電解銅粉に有機チタネートを被随する方法としては有
機チタネートを添加しミキサー、ボールミルなどで直接
９ｊ−混合する方法が−Ｃ業的に簡単である。有機チタ
ネートを相容性の良いトルエン、メチルエチルケトンな
どの溶剤に溶解して被覆する方法、有機チタネートを強
制乳化させたりして水溶液中で処理する方法もあるが実
験室的には可能であるが、工業的には難しくなり、塗料
に合っｔコ溶剤の選定、水溶液の後処理の問題が必要と
なり、汎用の導電塗料用銅粉として好ましい方法ではな
い。

本発明による導電塗油ｌ銅粉をアクリル、ウレタン、ポ
リエステル、エポキシなどの合成樹脂塗料に混合分散し
、貯蔵安定性、塗膜の熱・湿度などの環境試験を行なっ
ｆコ結果、長期にわｆコる貯蔵安定性、塗膜の導電性維
持ができ導電塗料用銅粉として十分使用できるものであ
ることを確認し１こ。

本発明による導電塗料用銅粉が使用できる合成樹脂とし
てはなんら制約を受けるものでなく、ま１こ必要に応じ
て着色剤、難燃剤、安定剤など他の添加剤を配合するこ
とは何んら差しつかえない。

なお有機チタネートを塗料に添加する方法はあらかじめ
銅粉表面を処理していないため貯蔵安定性に劣り、塗料
中で銅粉が凝集し塗装できなくなり、また有機チタネー
トの添加量も同様の効果を得るｔコめには３〜５倍の量
が必要である。

銅粉の表面に有機チタネートを被覆することにより、長
期の貯蔵安定性、環境試験における導電性の維持が可能
になっｔこかについてはどのような機構で、どのような
結合あるいは相互作用をしているのか充分明らかにはな
っていないが、処理しない電解銅粉は親水性であるのに
対し、有機チタネートで被覆した銅粉は疎水性であるこ
とから次のような反応が生じていると考えられる。

有機チタネートをＲＯ−Ｔｉ−Ｒ′３で現わし、ＲＯを
加水分解性を有する基、Ｒ’を長鎖の非加水分解基とす
ると １り０が加水分解されてＲｏｌ＋として除去されＪ”ｉ
がＯを介してＣ，Ｌｌと化学的に強固に結合する。

一方Ｒ’：ｔは加水分解され難く長鎖の炭化水素基等を
有する親油性のものであるｔコめ、反応後もそのまま′
１゛１に結合している。しｊコがって、電解銅粉表面の
水酸基が除去されるとともに親油基が導入される１こめ
、銅の酸化防錆効果が得られるのであろう。

本発明による導電塗料用銅粉は貯蔵安定性、導電性ノイ
ｒ持に関して優れた特性を有するｆコめ、電磁波シール
ド用導電塗料の導電性フィラーとして十分使用できるの
みならず、スクリーン印刷による印刷回路用への使用も
可能である。

以下、本発明を実施例に基いて更に詳細に説明するが、
これにより本発明の使用範囲が限定されるものではない
。

なお文中に部とあるのは全て重１ｒ（部であり、使用し
た電解銅粉は福田金属箔扮工業（株）の商品で、有機チ
クネートは味の素（株）の商品（プレンアクト）である
。

実施例１ 見掛密度が０．６ｆ／、３．１．２ｙ／ｃｙｎ３．１．
５ｙ／ｌ：ｍ３の３種（１：）１００１＝　以下の電解
銅粉（ＣＥＩ　１５　）　１００部。有機チタネートと
してイソプロピルトリイソステアロイルチタネート（プ
レンアクトＴＴＳ　）を各電解銅粉に対し０，１部、０
．２部、２部、５部、１部部添加しＶ型、九合機にて６
０分間混合被覆し１こ。

このようにして得られｊこ銅粉をアクリル圏脂に樹脂＠
２０重量パーセント、銅粉量８０重量パーセントになる
ように混合し、ドルオールで希釈し１こ吹付塗装用銅ア
クリル樹脂塗料を作成し１こ。

貯蔵安定性、塗膜の環境試験結果を第１表に示すが、全
て比抵抗２．５Ｘ１０　　Ω・ｃｍ　　以下であり、優
れ１こ導電性を維持している。

第１表における貯蔵安定性は６５“０１０００時間塗料
化後放置し、その後吹付塗装を行い、比抵抗を測定しｊ
コ結果である。耐熱試験は８５”ＣＩ　０００時間、耐
湿試験は６５°′ｃ９５％ｒ（１−１１０００時間で塗
装した試験片の暴露試＠結果である。

なお吹付塗装条件はスプレーガンで圧力２．５ｋｇ／Ｃ
−にてＡ、Ｂ　Ｓ樹脂板に塗膜厚５０ミクロンになるよ
うに吹伺塗装し１こ。

第　　　１　　　　表 実施例２ 見掛密度がｔ２ｙ／１１２１１３の３０ミクロン以下の
電解銅粉（ＣＩ（１１１０）　１００部。有機チタネー
トとしてイソプロピルトリイソステアロイルチタネート
（プレンアクト’］’ｉ’Ｓ）、イソプロピルトリドデ
シルベンゼンスルホニルチタネート（プレンアクト９Ｓ
）、イソプロピルトリスチタネート（プレンアクト３８
Ｓ）、テトラ・イソプロピルビスチタネート（プレンア
クト４１Ｂ）、テトラオクチルビスチタネート（プレン
アクト４６Ｂ）、ビスオキシアセテートチタネート（プ
レンアクト１８８　Ｓ’）を電解銅粉に対し０．５部添
加しミキサーにてＩＯ分間混合被覆しｆこ。

このようにして得られた銅粉をメタクリル酸メチル樹脂
に樹脂量２０重量パーセント、銅粉量８０重量パーセン
トになるように混合し、ドルオールで希釈した吹付塗装
用銅メタクル酸メチル樹脂塗料を作成した。

貯蔵安定性、塗膜の環境試験結果を第２表に示すが、有
機チタネートの種類により導電性に差が有るが全て実用
上使用できる導電性を維持している。

なお試験条件、吹付塗装条件は実施例１と同じ方法であ
る。

第　　　　２　　　表 第１表、第２表より明らかなように本発明による塗ネコ
ｌ用銅粉は塗料中での貯蔵安定性、耐熱・耐湿性におい
て優れた導電性を維持している。

特許出願人 福田金属箔粉工業株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ■　電解銅粉の表面に有機チタネートが被覆され１こ導
   電塗料用銅粉。 ２　電解銅粉が１００ミクロンより小さい粒子で見掛密
   度がｉ、５ｙＡ３より小さい樹枝状の形状であることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の導電塗料用銅粉
   。 ３、有機チタネートが加水分解され易い少なくとも１つ
   の基と、加水分解され難くかつ親油性を示す少なくとも
   １つの基とがチタンに結合してなる有機チタネートであ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記ｊｌｉυの
   導電塗料用銅粉。 ４、有機チタネー　トが全重量当り０１〜１０重量パー
   センｌ−であることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の導電塗料用銅粉。